一起來學習 Lisp 編程語言吧！

早在 1958 年，Lisp 就被發明出來了，它是世界上第二古老的計算機編程語言（LCTT 譯註：最古老的編程語言是 Fortran，誕生於 1957 年）。它有許多現代的衍生品，包括 Common Lisp、Emacs Lisp（Elisp）、Clojure、Racket、Scheme、Fennel 和 GNU Guile 等。

那些喜歡思考編程語言的設計的人，往往都喜歡 Lisp，因為它的語法和數據有著相同的結構：Lisp 代碼實際上是 一個列表的列表 a list of lists ，它的名字其實是 「 列表處理 LISt Processing 」 的簡寫。而那些喜歡思考編程語言的美學的人，往往都討厭 Lisp，因為它經常使用括弧來定義範圍；事實上，編程界也有一個廣為流傳的笑話：Lisp 代表的其實是 「大量煩人的多餘括弧」 Lots of Irritating Superfluous Parentheses 。

不管你是喜歡還是討厭 Lisp 的設計哲學，你都不得不承認，它都是一門有趣的語言，過去如此，現在亦然（這得歸功於現代方言 Clojure 和 Guile）。你可能會驚訝於在任何特定行業的大代碼庫中潛伏著多少 Lisp 代碼，因此，現在開始學習 Lisp，至少熟悉一下它，不失為一個好主意。

安裝 Lisp

Lisp 有很多不同的實現。比較流行的開源版本有 SBCL、GNU Lisp 和 GNU Common Lisp（GCL）。你可以使用發行版的包管理器安裝它們中的任意一個，在本文中，我是用的是 clisp（LCTT 譯註：也就是 GNU Lisp，一種 ANSI Common Lisp 的實現）。

以下是在不同的 Linux 發行版中安裝 clisp 的步驟。

在 Fedora Linux 上，使用 dnf：

$ sudo dnf install clisp

在 Debian 上，使用 apt：

$ sudo apt install clisp

在 macOS 上，使用 MacPorts 或者 Homebrew：

# 使用 MacPorts
$ sudo port install clisp

# 使用 Homebrew
$ brew install clisp

在 Windows 上，你可以使用 clisp on Cygwin 或者從 gnu.org/software/gcl 上下載 GCL 的二進位文件。

雖然我使用 clisp 命令來運行 Lisp 代碼，但是本文中涉及到的大多數語法規則，對任何 Lisp 實現都是適用的。如果你選擇使用一個不同的 Lisp 實現，除了用來運行 Lisp 代碼的命令會和我不一樣外（比如，你可能要用 gcl 或 sbcl 而不是 clisp），其它的所有東西都是相同的。

列表處理

Lisp 源代碼的基本單元是 「 表達式 expression 」，它在形式上是一個列表。舉個例子，下面就是一個列表，它由一個操作符（+）和兩個整數（1 和 2）組成：

(+ 1 2)

同時，它也是一個 Lisp 表達式，內容是一個符號（+，會被解析成一個加法函數）和它的兩個參數（1 和 2）。你可以在 Common Lisp 的互動式環境（即 REPL）中運行該表達式和其它表達式。如果你熟悉 Python 的 IDLE，那麼你應該會對 Lisp 的 REPL 感到親切。（LCTT 譯註：REPL 的全稱是 「Read-Eval-Print Loop」，意思是 「『讀取-求值-輸出』循環」，這個名字很好地描述了它的工作過程。）

要進入到 REPL 中，只需運行 Common Lisp 即可：

$ clisp
[1]>

在 REPL 提示符中，嘗試輸入一些表達式：

[1]> (+ 1 2)
3
[2]> (- 1 2)
-1
[3]> (- 2 1)
1
[4]> (+ 2 3 4)
9

函數

在了解了 Lisp 表達式的基本結構後，你可以使用函數來做更多有用的事。譬如，print 函數可以接受任意數量的參數，然後把它們都顯示在你的終端上，pprint 函數還可以實現格式化列印。還有更多不同的列印函數，不過，pprint 在 REPL 中的效果就挺好的：

[1]> (pprint "hello world")

"hello world"

[2]>

你可以使用 defun 函數來創建一個自定義函數。defun 函數需要你提供自定義函數的名稱，以及它接受的參數列表：

[1]> (defun myprinter (s) (pprint s))
MYPRINTER
[2]> (myprinter "hello world")

"hello world"

[3]>

變數

你可以使用 setf 函數來在 Lisp 中創建變數：

[1]> (setf foo "hello world")
"hello world"
[2]> (pprint foo)

"hello world"

[3]>

你可以在表達式里嵌套表達式（就像使用某種管道一樣）。舉個例子，你可以先使用 string-upcase 函數，把某個字元串的所有字元轉換成大寫，然後再使用 pprint 函數，將它的內容格式化列印到終端上：

[3]> (pprint (string-upcase foo))

"HELLO WORLD"

[4]>

Lisp 是動態類型語言，這意味著，你在給變數賦值時不需要聲明它的類型。Lisp 默認會把整數當作整數來處理：

[1]> (setf foo 2)
[2]> (setf bar 3)
[3]> (+ foo bar)
5

如果你想讓整數被當作字元串來處理，你可以給它加上引號：

[4]> (setf foo "2")
"2"
[5]> (setf bar "3")
"3"
[6]> (+ foo bar)

*** - +: "2" is not a number
The following restarts are available:
USE-VALUE      :R1      Input a value to be used instead.
ABORT          :R2      Abort main loop
Break 1 [7]>

在這個示例 REPL 會話中，變數 foo 和 bar 都被賦值為加了引號的數字，因此，Lisp 會把它們當作字元串來處理。數學運算符不能夠用在字元串上，因此 REPL 進入了調試器模式。想要跳出這個調試器，你需要按下 Ctrl+D 才行（LCTT 譯註：就 clisp 而言，使用 quit 關鍵字也可以退出）。

你可以使用 typep 函數對一些對象進行類型檢查，它可以測試對象是否為某個特定數據類型。返回值 T 和 NIL 分別代表 True 和 False。

[4]> (typep foo 'string)
NIL
[5]> (typep foo 'integer)
T

string 和 integer 前面加上了一個單引號（'），這是為了防止 Lisp（錯誤地）把這兩個單詞當作是變數來求值：

[6]> (typep foo string)
*** - SYSTEM::READ-EVAL-PRINT: variable STRING has no value
[...]

這是一種保護某些術語（LCTT 譯註：類似於字元串轉義）的簡便方法，正常情況下它是用 quote 函數來實現的：

[7]> (typep foo (quote string))
NIL
[5]> (typep foo (quote integer))
T

列表

不出人意料，你當然也可以在 Lisp 中創建列表：

[1]> (setf foo (list "hello" "world"))
("hello" "world")

你可以使用 nth 函數來索引列表：

[2]> (nth 0 foo)
"hello"
[3]> (pprint (string-capitalize (nth 1 foo)))

"World"

退出 REPL

要結束一個 REPL 會話，你需要按下鍵盤上的 Ctrl+D，或者是使用 Lisp 的 quit 關鍵字：

[99]> (quit)
$

編寫腳本

Lisp 可以被編譯，也可以作為解釋型的腳本語言來使用。在你剛開始學習的時候，後者很可能是最容易的方式，特別是當你已經熟悉 Python 或 Shell 腳本 時。

下面是一個用 Common Lisp 編寫的簡單的「擲骰子」腳本：

#!/usr/bin/clisp

(defun roller (num)  
  (pprint (random (parse-integer (nth 0 num))))
)

(setf userput *args*)
(setf *random-state* (make-random-state t))
(roller userput)

腳本的第一行注釋（LCTT 譯註：稱之為「 釋伴 shebang 」）告訴了你的 POSIX 終端，該使用什麼可執行文件來運行這個腳本。

roller 函數使用 defun 函數創建，它在內部使用 random 函數來列印一個偽隨機數，這個偽隨機數嚴格小於 num 列表中下標為 0 的元素。在腳本中，這個 num 列表還沒有被創建，不過沒關係，因為只有當腳本被調用時，函數才會執行。

接下來的那一行，我們把運行腳本時提供的任意參數，都賦值給一個叫做 userput 的變數。這個 userput 變數是一個列表，當它被傳遞給 roller 函數後，它就會變成參數 num。

腳本的倒數第二行產生了一個「隨機種子」。這為 Lisp 提供了足夠的隨機性來生成一個幾乎隨機的數字。

最後一行調用了自定義的 roller 函數，並將 userput 列表作為唯一的參數傳遞給它。

將這個文件保存為 dice.lisp，並賦予它可執行許可權：

$ chmod +x dice.lisp

最後，運行它，並給它提供一個數字，以作為它選擇隨機數的最大值：

$ ./dice.lisp 21

13
$ ./dice.lisp 21

7
$ ./dice.lisp 21

20

看起來還不錯！

你或許注意到，你的模擬骰子有可能會是 0，並且永遠達不到你提供給它的最大值參數。換句話說，對於一個 20 面的骰子，這個腳本永遠投不出 20（除非你把 0 當作 20）。有一個簡單的解決辦法，它只需要用到在本文中介紹的知識，你能夠想到嗎？

學習 Lisp

無論你是想將 Lisp 作為個人腳本的實用語言，還是為了助力你的職業生涯，抑或是僅僅作為一個有趣的實驗，你都可以去看看一年一度（LCTT 譯註：應該是兩年一度）的 Lisp 遊戲果醬 Game Jam ，從而收穫一些特別有創意的用途（其中的大多數提交都是開源的，因此你可以查看代碼以從中學習）。

Lisp 是一門有趣而獨特的語言，它有著不斷增長的開發者用戶群、足夠悠久的歷史和新興的方言，因此，它有能力讓從事各個行業的程序員都滿意。

via: https://opensource.com/article/21/5/learn-lisp

作者：Seth Kenlon 選題：lkxed 譯者：lkxed 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive